Energija, ne možemo je uništiti, ali energiju možemo mijenjati iz jednog oblika u drugi oblik. U nekim situacijama trebamo uzeti pomoć jednog oblika energije da bismo je promijenili u drugi oblik. Tako se postupak pretvorbe energije može izvesti pomoću ' Pretvarači '. Postoje razne vrste pretvarača poput pretvarača tlaka, pijezoelektrični pretvarači, ultrazvučni pretvarači, pretvarači temperature, kapacitivni pretvarači itd. U ovom ćemo članku znati o tome što je kapacitivni pretvarač, njegovom principu rada, shemi sklopa, vrstama i njegovim primjenama, prednostima i nedostacima.

Što je kapacitivni pretvarač?

Pretvarači su kategorizirani u dvije vrste, kao što su aktivni pretvarači i pasivni pretvarači. Aktivni pretvarači su jedna vrsta pretvarača kojima za rad nije potrebna nikakva snaga. Dok je pasivnom pretvaraču potrebna vanjska snaga za njihov rad u procesu pretvorbe energije. Ovi pretvarači su spadali pod pasivne pretvarače.

Definicija kapacitivnog pretvarača je mjerenje pomaka (koliku udaljenost pokriva), tlaka i drugih nekoliko fizikalnih veličina, poželjni su ti pretvarači. U tim pretvaračima kapacitet između ploča varira zbog udaljenosti između ploča, preklapanja ploča, zbog promjene dielektričnog medija itd.

Princip rada kapacitivnog pretvarača

Gornji dijagram označava kapacitivni pretvarač. The princip rada kapacitivnog pretvarača je promjenjivi kapacitet. Prema svojoj strukturi, oni imaju dvije paralelne metalne paštete koje održavaju udaljenost između njih. Između njih se može napuniti dielektrični medij (poput zraka). Dakle, udaljenost između ove dvije metalne ploče i položaji ploča mogu promijeniti kapacitet. Dakle, promjenljivi kapacitet je princip ovih pretvarača. Osnovna razlika između normalnih kondenzatora i kapacitivnih pretvarača je, kondenzator ploče su konstantne u normalu kondenzatori pri čemu su ovi pretvarači, kondenzatorske ploče pokretni uvjet.

kapacitivni pretvarač

Kapacitet promjenjivog kondenzatora može se izmjeriti ovom formulom.

Formula kapacitivnog pretvarača

U ovoj formuli:

C označava kapacitet promjenljive kapacitivnosti
εo označava permitivnost slobodnog prostora
εr označava relativnu propusnost
A označava površinu ploča
D označava udaljenost između ploča

“popis proxy poslužitelja i portova ”

Prema formuli, vrijednost promjenjive kapacitivnosti ovisi o četiri važna parametra. Oni su udaljenost između ploča promjenjivog kondenzatora, zauzimajuću površinu ploča, propusnost slobodnog prostora, relativna propusnost i dielektrični materijal. Ti parametri mogu varirati vrijednost kapacitivnosti promjenjivog kondenzatora.

Promjena dielektrične konstante može mijenjati kapacitet ovog pretvarača.
Područje ploča ovih pretvarača može varirati njegovu vrijednost kapaciteta.
Udaljenost između ploča može varirati vrijednost kapacitivnosti pretvarača. Ova metoda se uglavnom koristi. U ovoj se metodi dielektrični medij i površina ploča održavaju konstantnima. Kada se ploče pomiču, tada se udaljenost mijenja, što rezultira promjenom kapacitivnosti kapacitivnog pretvarača.

Ove se gore navedene tri metode koriste za promjenu vrijednosti kapacitivnosti ovog pretvarača.

Kapacitivni dijagram kruga

Gornja shema shema označava ekvivalentnu shemu sklopa kapacitivnog pretvarača. Razlika između varijabilnog kondenzatora i normalnog kondenzatora je u tome što je kapacitet varijabilnog kondenzatora različit, dok je u normalnom kondenzatoru vrijednost kapacitivnosti fiksna i ne može se mijenjati.

dijagram kruga kapacitivnog pretvarača

Vrste kapacitivnog pretvarača

Prema strukturi kapacitivnog pretvarača to su četiri tipa o kojima se govori u nastavku. Oni su

Kapacitet paralelne ploče s pravokutnim pločama.
Cilindrični pretvarač kondenzatora.
Polukružne paralelne ploče.
Promjena dielektrika između paralelnih ploča.

Kapacitet paralelnih ploča s pravokutnim pločama

To se također naziva ravni tip kapacitivnog pretvarača. U ovoj vrsti pretvarača jedna ploča je fiksirana, a druga ploča se može pomicati. Ovom se varijacijom može mijenjati udaljenost d ili područje A. To rezultira vrijednošću kapacitivnosti ovog pretvarača.

pljosnato-kapacitivni pretvarač

Ako područje A varira, a vrijednost kapacitivnosti C bila bi kada su ploče udaljene od x, tada

C = ε (A-wx) / d

Cilindrični kapacitivni pretvarač

cilindrično-kapacitivni-pretvarač

“tesla zavojnica kako to radi ”

S obzirom da je duljina cilindra L, tada je kapacitet

valjkasto-kapacitivna jednadžba

Polukružni kapacitivni pretvarač

Ovaj tip će pružiti najveću vrijednost kapacitivnosti kada se dvije kapacitivne ploče međusobno preklapaju. To su poželjnije kada krug zahtijeva maksimalni kapacitet.

dijagram kružno-paralelne ploče

U ovom tipu kapacitivnog pretvarača, područje A = πr ^ 2/2 a kapacitet C = ε πr ^ 2 / 2d

Promjena dielektričnog medija između paralelnih ploča

Kada se dielektrični medij razlikuje između dviju paralelnih ploča ovog pretvarača, to također mijenja kapacitivnost pretvarača.

Stoga kapacitivnost C = εo (ε1 * L1 * w + ε2 * L2 * w) / d

Ovdje - L1 i L2 označavaju duljinu duljine 1. i 2. ploče.

W označava širinu ploče

D označava udaljenost između ploča

“kako izgraditi napajanje ”

Prednosti

The prednosti kapacitivnog pretvarača razmatraju se u nastavku. Oni su

Ovi pretvarači nude visoku ulaznu impedansu. Tako će vrijednost učinka učitavanja biti preniska.
Frekvencijski odziv ovih pretvarača je izuzetno visok.
Ti su pretvarači vrlo osjetljivi.
Oni troše malu snagu za rad. Dakle, ti se pretvarači nazivaju uređajima s malom potrošnjom energije.
Visoka razlučivost može biti moguća pomoću ovih pretvarača.

Mane

Ima ih nekoliko nedostaci kapacitivnog pretvarača navedeni su u nastavku. Oni su

Ima visoku izlaznu impedansu. Zbog ove visoke vrijednosti izlazne impedancije potreban je složeni sklop za mjerenje izlaza. A izlazni krug mora biti moćan da bi se održala ova velika izlazna golema vrijednost.
Ovi pretvarači pokazuju nelinearno ponašanje zbog rubnih efekata.
To ovise o temperaturi. Vrijednost vanjske temperature može utjecati na ovu vrijednost kapacitivnosti pretvarača.

Prijave

Primjene kapacitivnog pretvarača su

Ovaj pretvarač ima širok spektar primjena u određivanju veličina poput temperature, pomaka, tlaka itd. Primjene kapacitivnih pretvarača dolje su navedene.
Ovi pretvarači imaju primjenu u području linearnih i kutnih pomaka s faktorom osjetljivosti.
Jedna od najboljih primjena ovog pretvarača je određivanje razine vlage. Kako se vrijednost vlažnosti mijenja, tako se mijenja i vrijednost kapacitivnosti ovog pretvarača. Po toj vrijednosti možemo izmjeriti promjenu vlažnosti.
Pretvarač tlaka promjenjive kapacitivnosti primjenjiv je za pronalaženje varijacija tlaka korištenjem promjenjive kapacitivnosti.

Dakle, kapacitivni pretvarači korisni su za pretvaranje jednog oblika energije u drugi oblik energije uzimajući promjenu vrijednosti kapacitivnosti. To su pasivni pretvarači jer za to treba vanjska snaga. A pomoću ovih pretvarača možemo izmjeriti tlak, temperaturu i pomake itd.